bürkert 1110 Bedienungsanleitung

Digitaler industrieregler

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Bedienungsanleitung

Instructions de Service

Type 1110

Digital Industrial Controller

Digitaler Industrieregler

Inhaltszusammenfassung für bürkert 1110

Seite 1 All manuals and user guides at all-guides.com Operating Instructions Bedienungsanleitung Instructions de Service Type 1110 Digital Industrial Controller Digitaler Industrieregler...
Seite 2 All manuals and user guides at all-guides.com We reserve the right to make technical changes without notice. Technische Änderungen vorbehalten. © 2002 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Operating Instructions 0507/10_EU-ML_00801137...
Seite 3 Controller with additional functions for ratio control ..........5.5.1 Ratio control ..........................5.5.2 Ratio controller structure ..................... Controller with additional functions for cascade control ........5.6.1 Cascade control ........................5.6.2 Cascade controller structure ..................... Explanations of the controller structures' function blocks ........1110 - 1...
Seite 4 Notes on using the tuning and adaption module ............. Operating the tuning and adaption functions ............. ERROR MESSAGES AND WARNINGS ..............ANNEX ............................Characteristics of PID controllers ..................Rules for adjusting PID controllers ................. List of abbreviations ....................... Index ............................. Userconfiguration ........................2 - 1110...
Seite 5 Take suitable measures to prevent unintentional operation or impermissible impairment. • If these instructions are ignored, no liability will be accepted from our side, and the guarantee on the device and on accessory parts will become invalid! 1110 - 3...
Seite 6 • Process operation (manual interventions). Configuration and parameter definition data is stored in an EEPROM to protect against power failures. NOTE The digital industrial regulator complies with the 73/23/EWG Low Voltage Regulations and the EMC 89/2338/EWG Regulations. 4 - 1110...
Seite 7 Self-optimization algorithms (for self-adjustment and adaption) are implemented in the controller and ensure automatic adaption of the controller’s parameters to the process in the closed control loop. Figure 1 shows an overview of the controller. Figure 1: Overview diagram Mastercode for digital industrial controller: 8575 1110 - 5...
Seite 8 TE (Technical Earth) must be connected to the earth potential by a cable that is as short as possible (30 cm, 2.5 mm CONNECTIONS Pin assignments TE connection (Technical Earth) Figure 2: Rear side of controller 6 - 1110...
Seite 9 24 V DC Accessible on terminals 23 transducers: and 24. ATTENTION! To ensure the electro-magnetic compatibility (EMC), the screw terminal TE (Technical Earth) must be connected to the earth potential with a short cable (30 cm, 2.5 mm 1110 - 7...
Seite 10 DC/AC converter. Up to 3 controllers can be supplied from a single converter. (Order number: 19139J) Supply voltage 16V - 26V DC Output voltage 16V-26V AC (50 Hz) Efficiency > 95% Switch-on delay max. 5 secs Dimensions (WxHxD) 23 x 75 x 110 mm 8 - 1110...
Seite 11 Terminals 35, 36, 37, 38 thermometers (in accordance with DIN 43760 for 3 and 4-wire connection) Measurement range - 200 to + 850 °C Measurement current max. 0,5 mA Measuring error ± 0.2 % ± 2 digits 1110 - 9...
Seite 12 Input for frequency-analog signal 5 ... 1000 Hz Terminals 16 and 19 (same technical data as for controller input 1) Configurable for: • Feed forward control • Follow-up control (external setpoint) • Ratio control • Cascade control 10 - 1110...
Seite 13 Terminals 32 and 33 600 Ω max. load resistance: Accuracy: 0,5 % Controller outputs for discontinuous signals 2 relays with one potential free changeover contact each: Relay 1 Terminals 7, 8 and 9 Relay 2 Terminals 10, 11 and 12 1110 - 11...
Seite 14 • Alarm, absolute • Alarm, relative • Alarm, ratio Electrical data of the relay Max. switched voltage 250 V 300 V Max. switched current Max. switched power 1250 VA 100 W at 24V, 30 W at 250V 12 - 1110...
Seite 15 • Controller with additional functions for ratio control ( Ratio controller structure) • Controller with additional functions for cascade control ( Cascade controller structure) The function blocks contained in the overall structure are explained in Section 5.7. 1110 - 13...
Seite 16 Input 2 ext.SP ratio cascade PDT1 Feed forward Scaling Filter 2 Root extraction Feed forward control Figure 4: Overall structure of the Digital Industrial Regulator Refer to Page 122 ff for a description of the function blocks 14 - 1110...
Seite 17 It is based on PID controller 2. PID controller 1 is not used. Input 1 is used for the controlled variable PV1, while input 2 is not used. SP1 is the setpoint that has to be set. 1110 - 15...
Seite 18 Controller 1 Line of action variable limiting Input 2 ext.SP ratio cascade PDT1 Feed forward Scaling Filter 2 Root extraction Feed forward control Figure 6: Structure of the Standard Controller Description of the functional blocks from Page 122 16 - 1110...
Seite 19 PID controller 1 is not used. Input 1 is used for the controlled variable PV1, while input 2 serves to feed the disturbance forward to the controller’s output. SP1 is the setpoint that has to be set. 1110 - 17...
Seite 20 Line of action variable limiting Input 2 ext.SP ratio cascade PDT1 Feed forward Scaling Filter 2 Root extraction Feed forward control Figure 8: Structure of the feed forward control Description of the functional blocks from Page 122 18 - 1110...
Seite 21 1 is not used. Input 1 is used for the control variable PV1, while the command variable is applied to input 2 as the external setpoint. In this controller structure, the binary input can be used to switch between the external setpoint and the setpoint SP1. 1110 - 19...
Seite 22 Controller 1 Line of action variable limiting Input 2 ratio ext.SP cascade PDT1 Feed forward Scaling Filter 2 Root extraction Feed forward control Figure 10: Structure for External Set-Point Description of the functional blocks from Page 122 20 - 1110...
Seite 23 Let us take mixture control of an acid/alkali flow as an example of a ratio control system. The internal setpoint SP for the supply of acid (PV1 set) is generated by multiplying the flow rate of the alkali (command variable PV2) with the ratio setpoint SPr. 1110 - 21...
Seite 24 Manipulated Controller 1 variable limiting Input 2 ratio ext.SP cascade PDT1 Feed forward Scaling Filter 2 Root extraction Feed forward control Figure 12: Ratio controller structure See Page 25 ff for a description of the function blocks 22 - 1110...
Seite 25 Control of the temperature in a tank heated with hot steam can be mentioned as an example of a cascade control. A fast auxiliary control loop for control of the hot steam flow rate is superimposed on the slow temperature control loop with the main controller F 1110 - 23...
Seite 26 SP1 is the setpoint for the main control loop. When the main controller is in AUTO mode, it specifies the setpoint for the auxiliary control loop. When the main controller is in MANUAL mode, a setpoint SP2 for the auxiliary control loop can be set on the keyboard. 24 - 1110...
Seite 27 Line of action variable limiting Input 2 ratio ext.SP cascade PDT1 Feed forward Scaling Filter 2 Root extraction Feed forward control Figure 14: Cascade controller structure See Page 122 ff for a description of the function blocks. 1110 - 25...
Seite 28 (Figure 15). Adjustable parameters: PVh: High scaling value, which is assigned to the maximum current, voltage or frequency value. PVl: Low scaling value, which is assigned to the minimum current, voltage or frequency value. 26 - 1110...
Seite 29 Setpoint ramp active. An entered setpoint is initialised by way of the ramp. In a cascade control, the setpoint ramp is only available for the main controller. The ramp is only started when the controller is in Automatic mode. Ramp off: Setpoint ramp not active. 1110 - 27...
Seite 30 PVl .. PVh, or within the measurement range of the temperature inputs. High limit violation: Alarm via relay 3 Low limit violation: Alarm via relay 4 Adjustable parameters: PV+ : High alarm limit PV- : Low alarm limit Hy : Switching hysteresis 28 - 1110...
Seite 31 CO of PID controller 2 increases along with rises in the system deviation PVd, while it decreases when the line of action is negative. Options: Inv. no: positive line of action Inv. yes:negative line of action 1110 - 29...
Seite 32 Here, you specify the controlled variable that is to be output in the event of a malfunction occurring or if the binary input is activated (when the „Output safety value“ function is configured; see Section 6.5.4) Adjustable parameters: COs: Safety value of the control variable 30 - 1110...
Seite 33 The period T+ of the PWM signal must be adapted to the regulated system. toff Relay on ton / T+ Relay off Figure 18: 2-point PWM signal CO = t / T+ *100% = CO / 100 % T+ 1110 - 31...
Seite 34 In addition, the amplification factors for both controllers (heat / cool) can be separately adjusted. The reset time Tr (I-portion of the controller) and the derivative action time Td (D-portion of the controller) are the same for both controllers. 32 - 1110...
Seite 35 TCO is the time needed to move the actuator from one end position to the other. Adjustable parameters: Backlash of the gearbox when shifting from forwards to reverse Psd: insensitive area (for explanation, refer to Chapter 6.5.4) TCO: Regulating time (motor running time) 1110 - 33...
Seite 36 Function block 20: PID controller 1 This function block is a parameter-definable PID controller that is used as a main controller for cascade control. Adjustable parameters: Proportional action coefficient / Gain Reset time Derivative action time Pdb: Dead area CO0: Operating point 34 - 1110...
Seite 37 Function corresponding to function block 3. Adjustable parameters: P2h: High scaling value, which is assigned to the maximum current, voltage or frequency value. P2l: Low scaling value, which is assigned to the minimum current, voltage or frequency value: 1110 - 35...
Seite 38 Upper limit for alarm message (Actual value of Input 1) PV-: Lower limit for alarm message (Actual value of Input 1) Pr+: Upper limit for alarm message (Actual value of ratio) Pr-: Lower limit for alarm message (Actual value of ratio) Switching hysterisis 36 - 1110...
Seite 39 With a positive direction of action, the output signal increases with increasing control difference PVd1, with negative direction of action, it reduces (cf. Functional Block 11). Options: Inv. No: positive direction of action Inv. Yes: negative direction of action 1110 - 37...
Seite 40 . Code numbers can be chosen freely. They then allow hierarchically arranged protection. Entering the code number for the configuration level allows users to use all three levels. The code number for parameter definition allows access to the parameter definition and process operation levels. 38 - 1110...
Seite 41 There is an LCD plain language display with 2 lines of 8 characters each in the top half. The display that appears there also depends on the operator control level in which you are currently working. The display shown in Figure 22 refers to the process operation level. 1110 - 39...
Seite 42 PWM signals • Relay 1 on (motor „Forwards“) in the case of 3-point step „Up arrow“ key signals without external feedback Figure 23: Meanings of operator controls in the process operation level 40 - 1110...
Seite 43 1110 ENTER DISPLAY SELECT ENTER DISPLAY 0..9 0..9 SELECT ENTER 1110 1110 ENTER 1110 0..9 0..9 0..9 0..9 SELECT ENTER 0..9 0..9 SELECT ENTER DISPLAY DISPLAY ENTER ENTER Figure 24: Flow chart of the process operation level 1110 - 41...
Seite 44 ENTER key. 1110 C o n t r o l 1 1110 SELECT 0..9 ENTER DISPLAY modifying 0..9 1110 numeric value digit selection 0..9 moving 0..9 position of decimal 0..9 point Figure 25: Setting the number values. 42 - 1110...
Seite 45 Switching to the next parameter ENTER key • Position selection when setting a numeric value 0..9 „Down arrow“ key • Setting a numeric value 0..9 „Up arrow“ key Figure 26: Meanings of operator controls in the configuration level 1110 - 43...
Seite 46 ` Selection of the display layout in row 2 ` Input of a security code When configuring, a specific controller structure must always be defined first using the Structure menu. The other menus then relate to the selected menu structure. 44 - 1110...
Seite 47 2nd controller input is used for the process variable PV2. Feed forward: Fixed setpoint control with feed forward control; the 2nd controller input is used for feed forward control. Cascade : Cascade control; the 2nd controller input is used for cascade control. 1110 - 45...
Seite 48 SELECT key (cf. Section 6.4). Displayed arrow Key to press → SELECT ↓ ENTER Figure 27: Meanings of the arrow in the configuration menu The informations and symbols contained in the following configuration menus are explained in section 6.5.4. 46 - 1110...
Seite 49 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 28a: Configuration menu for the standard controller structure (Part 1) 1110 - 47...
Seite 50 COh: Olp: COl:: COl: Manipulated Insensitivity Manipulated Line of action Line of action variable limiting variable limiting Psd: COh: COl:: Pulse output SELECT SELECT ENTER ENTER Figure 28b: Configuration menu for the standard controller structure (Part 2) 48 - 1110...
Seite 51 Figure 28c: Configuration menu for the standard controller structure (Part 3) NOTE The menu point Serial only appears if an interface card is plugged in (Option). For explanation, refer to the Operating Instructions of the Interface Card. 1110 - 49...
Seite 52 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 29: Configuration menu for the external setpoint structure (See Figures 28b and 28c for details of the Output, Safety value and Options menu options) 50 - 1110...
Seite 53 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 30: Configuration menu for the ratio contro l structure (see Figures 28b and 28c for details of the Output, Safety value and Options menu options) 1110 - 51...
Seite 54 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 31: Configuration menu for the feed forward control structure (See Figures 28b and 28c for details of the Output, Safety value, Adaption and Options menu options) 52 - 1110...
Seite 55 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 32: Configuration menu for the cascade control structure (See Figures 28b and 28c for details of the Output, Safety value and Options menu options) 1110 - 53...
Seite 56 Adjustment range: 0.1 ≤ Hy ≤ 20.0 (in % referred to the Prl, Prh scaling range) Setpoint limits Srh: High ratio setpoint limit. Adjustment limit: Srl ≤ Srh ≤ Prh Srl: Low ratio setpoint limit. Adjustment limit: Prl ≤ Srl ≤ Srh 54 - 1110...
Seite 57 Pt 100 sensor is connected by 3 wires (3-wire technique) Pt100 : 4 Pt 100 sensor is connected by 4 wires (4-wire technique) If a 3-wire connection is selected the terminals 35 and 36 have to be shorted by a wire (see connection allocation) 1110 - 55...
Seite 58 0 Hz signal. -1999 ≤ PVl ≤ PVh Adjustment range: Setpoint limits SPh: High setpoint limit SPl ≤ SPh ≤ PVh Adjustment range: SPl: Low setpoint limit PVl ≤ SPl ≤ SPh Adjustment range: 56 - 1110...
Seite 59 Input for 0..10 V standard signal 0...20 mA Input for 0..20 mA standard signal 4...20 mA Input for 4..20 mA standard signal Root extraction √ : off Root extraction function off √ : on Root extraction function on 1110 - 57...
Seite 60 Proportional action coefficient gain 0.001 ≤ Kp1 ≤ 999.9 Adjustment range: Reset time 0.4 ≤ Tr ≤ 9999 (in sec.) Adjustment range: With the setting 9999, the I-portion of the controller is switched off (P or PD controller) 58 - 1110...
Seite 61 Inside the dead zone the PID-controller does not react on changes of the process value. 0.001 ≤ Pdb ≤ 10 (in %) Adjustment range: (Refers to the scaling range P1h, P1l for single controllers and P2h, P2l for cascade controller) 1110 - 59...
Seite 62 0 ≤ COl ≤ COh Adjustment range: (in %, with reference to the manipulated variable) Line of action inv: no Output operates with a positive line of action inv: yes Output operates with a negative line of action 60 - 1110...
Seite 63 Period Period of the PWM signal for „Heating“ (Relay 1) 1 ≤ T+ ≤ 999.9 (in sec.) Adjustment range: Period of the PWM signal for „Cooling“ (Relay 1) 1 ≤ T- ≤ 999.9 (in sec.) Adjustment range: 1110 - 61...
Seite 64 0.0 ≤ Gt ≤ 10.0 Adjustment range: (Entry as a percentage of the motor running time TCO) Motor run time TCO: Run time from one end position to the other 1.0 ≤ TCO ≤ 999.9 (in sec.) Adjustment range: 62 - 1110...
Seite 65 Manipulated variable limiting COh: Upper manipulated variable limit Setting range: COl ≤ COh ≤ 100.0 (as % of the manipulated variable) COl: Lower manipulated variable limit Setting range: 0 ≤ COl ≤ COh (as % of the manipulated variable) 1110 - 63...
Seite 66 This leads to a correspondingly longer initial stabilisation time (cf. Section 7). PV ↑ : yes Controller parameters are optimised to the shortest initial stabilisation time with approx. 5% overshoot. 64 - 1110...
Seite 67 (set point pre-defined via the unit keyboard) is possible. This menu point is only available in the “external set-point” controller structure. Line of action inv: no non-inverted line of action inv: yes inverted line of action 1110 - 65...
Seite 68 SPT: off Setpoint tracking not in operation SPT: on Setpoint tracking is on (Jolt-free changeover between MANUAL and AUTOMATIC mode) Pitch of the setpoint tracking ramp 0 ≤ S ≤ 9999 Adjustment range: (Setpoint change per minute) 66 - 1110...
Seite 69 Allows you to exit from the Options menu (you can quit this menu here). (* : Software version) End * This option allows you to exit the main configuration menu (you can quit this menu here). (* : Software version) 1110 - 67...
Seite 70 The affiliations of the SELECT and ENTER keys to the arrows shown in the flow charts of the parameter definition menus are also given in Figure 21. Refer to Section 6.5.4 for details of the meanings of symbols and entries in the parameter definition menus. 68 - 1110...
Seite 71 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 33: Parametrisation menu for the Standard Regulator Structure SELECT ENTER Figure 34: Parametrisation menu for the External Set-point Structure 1110 - 69...
Seite 72 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 35: Parametrisation menu for the Ratio Regulation Structure SELECT ENTER Figure 36: Parametrisation menu for the Feed Forward Control Structure 70 - 1110...
Seite 73 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER SELECT ENTER Figure 37: Parametrisation menu for the Cascade Regulation Structure 1110 - 71...
Seite 74 Principle of self-optimisation by tuning A „tune“ module is provided in addition to adaption for non-recurring and direct determination of the controller parameters. The controller parameters are calculated on the basis of a modified Ziegler-Nichols process (Figure 39 and Annex). 72 - 1110...
Seite 75 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITAL INDUSTRIAL CONTROLLER Figure 38: Principle of operation of the adaption module in the Digital Controller Figure 39: Principle of operation of the tune module in the Digital Controller 1110 - 73...
Seite 76 If both Tune and Adaption are activated, then Tune has priority, i.e. at the next setpoint change Tune is first of all executed and then deactivated. In the event of further setpoint changes, then only adaption is realised. 74 - 1110...
Seite 77 • with components capable of oscillation and • with all-pass response. It is not possible to use the tune and adaption self-optimisation modules integrated in the controller in controlled systems without compensation (integral controlled systems). 1110 - 75...
Seite 78 This is why you are advised to activate the tuning function when commissioning the controller for the first time, thus arriving at a suitable set of starting parameters for use of the adaption module. 76 - 1110...
Seite 79 If it can be expected that the set starting parameters are at a distance from the optimum controller parameters, a new setpoint can be set in stages (Figure 43). Figure 43: Example of starting up to a setpoint in 3 stages with one adaption cycle each 1110 - 77...
Seite 80 Handling adaption if you have an inadequate knowledge of the process If you have an inadequate knowledge of the process (time response and gain etc.) when commissioning a control system, you are advised to proceed as follows when using the self-optimisation function by adaption: 78 - 1110...
Seite 81 If the setpoint is changed while an adaption cycle is running, adaption is aborted and a new adaption cycle is initialised on the basis of the new setpoint according to the options selected during configuration or parameter definition. 1110 - 79...
Seite 82 Setpoint tracking active Setpoint ramp active Measured variable in a non-stationary state Main controller not in MANUAL mode (cascade control only) Subordinate controller not in Automatic mode (cascade control only) Resolution less than minimum (setpoint change too small) 80 - 1110...
Seite 83 AUTO mode. KalDef The calibration The controller This fault cannot data stored in the assumes the status be remedied by EEPROM is it was in before the user. defective. switching off. The controller operates with limited accuracy. 1110 - 81...
Seite 84 Pt100, Thermocouples, standard signal inputs: 0 ... 10 V, 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA An error at input 2 can only be detected when using the following sensor types: Standard signal inputs: 0 ... 10 V, 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA. 82 - 1110...
Seite 85 The connected sensor supplies an output 0 ... 20 mA voltage less than -0,5 mA (low scaling value) Standard signal The connected sensor supplies an output 4 ... 20 mA voltage less than 3,5 mA (low scaling value) 1110 - 83...
Seite 86 I component: ∫ PVd dt Function : CO = Ti is the integration or manipulating time. This is the time that elapses before the manipulated variable has passed through the complete manipulating range. 84 - 1110...
Seite 87 The higher Kd is, the stronger the D influence is. Step response Rise response Characteristics: A controller with a D component reacts to changes in the controlled variable and is accordingly capable of dissipating occurring deviations faster. 1110 - 85...
Seite 88 D component earlier than when using a pure P controller) Step response of the PID controller D component I component Kp * PVd P component Reset time Tr Rise response of the PID controller I component D component P component Derivative action time Td 86 - 1110...
Seite 89 + CO= Kd Step response: Superposition P, I and DT components: Function of the real PID controller: dPVd ∫ PVd dt + Tv + CO = Kp (PVd + Step response of the real PID controller: Kp * PVd 1110 - 87...
Seite 90 Actual value Tcrit Figure 44: Progression of the control variable at the stability limit The proportional action coefficient (gain) set at the stability limit is referred as Kcrit. The resulting oscillation period is referred to as Tcrit. 88 - 1110...
Seite 91 Switch off in good time if you encounter critical progressions (e.g. a risk of overheating). NOTE Pay attention to the fact that, in thermally inert systems, the actual value of the controlled variable may increase further after switching off. 1110 - 89...
Seite 92 As shown in Figure 45, the proportional action coefficient / gain Ks of the control system can be calculated by way of the increase in the inflectional tangent, i.e. by way of ∆PV / ∆t (∆CO: Manipulated variable changing): ∆PV * Tg Ks = ∆t * ∆CO 90 - 1110...
Seite 93 Run time from one end position to the other Derivative action time of PID controller 1 or 2 Derivative action time of the PDT1 element Reset time of PID controller 1 or 2 Time constant of the PDT1 element 1110 - 91...
Seite 94 Main control loop System deviation Main controller 119ff,130,155,173 Thermocouple 106,151,152 Manipulated variable limiting 151,156, Tuning 160,168ff 157,158 Transition response Manual mode 134,136,137 „Up arrow“ key 136,139 MANUAL/AUTO key User code Master code 101,135 Operating level 134ff Operating point 125,132 92 - 1110...
Seite 95 PV-: Input filter: Set point limit: SPh: SPl: (In the case of feed forward control: Setting the Parameters of the PDT1 element) Kps: Tds: PV0: Controller 1 Kp1: (Kp2:) Pdb: CO0: (Controller 2) Kp1: (Kp2:) Pdb: CO0: 1110 - 93...
Seite 96 Adaption Controller 1 Tune: Adaption: Optimation steps transition rsponse (Adaption Controller 2) Tune: Adaption: Optimation steps: transition response: Add menues: Language: German English French (Serial:) Binary input: Binary output: Ramp: Set-Point-Tracking: Display in line 2: Safety code: 94 - 1110...
Seite 97 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER INHALT: ALLGEMEINE SICHERHEITSBESTIMMUNGEN ..........MERKMALE UND ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN (ÜBERBLICK) ......................... INSTALLATIONSHINWEISE ..................ANSCHLÜSSE ........................Anschlußbelegung ......................Versorgungsspannungen ....................4.2.1 Umstellung 115/230V bzw. 12/24V ................4.2.2 24V DC/AC Konverter zum Betrieb an 24V= ............
Seite 98 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER BEDIENUNG ......................... Bedienebenen ........................Bedien- und Anzeigeelemente ..................Prozeßbedienen ........................Einstellen von Zahlenwerten ..................Konfigurieren .......................... 6.5.1 Bedienung beim Konfigurieren ..................6.5.2 Hauptmenü der Bedienebene Konfigurieren ............Parametrieren ........................6.6.1 Bedienung beim Parametrieren ..................
Seite 99 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER ALLGEMEINE SICHERHEITSBESTIMMUNGEN Beachten Sie die Hinweise dieser Betriebsanleitung sowie die Einsatzbedingungen und zulässigen Daten gemäß Datenblatt , damit das Gerät einwandfrei funktioniert und lange einsatzfähig bleibt: • Halten Sie sich bei der Einsatzplanung und dem Betrieb des Gerätes an die allgemeinen Regeln der Technik! •...
Seite 100 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER MERKMALE UND ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN (ÜBERBLICK) Der digitale Industrieregler ist als PID-Regler für Regelungen in der Verfahrenstech- nik konzipiert. Er verkörpert eine neue Reglergeneration auf Mikroprozessorbasis. An die skalierbaren Reglereingänge können wahlweise Einheitssignale Strom / Spannung und frequenzanaloge Signale angelegt oder Widerstandsthermometer und Thermoelemente angeschlossen werden.
Seite 101 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Für die einzelnen Bedienebenen kann eine unbefugte Bedienung durch frei wählba- re Benutzercodes ausgeschlossen werden. Unabhängig davon existiert ein fest einprogrammierter, nicht veränderbarer Mastercode, mit dem man in alle Ebenen gelangt. Dieser 4stellige Mastercode steht am unteren Rand dieser Seite. Er kann ausgeschnitten und getrennt von dieser Bedienungsanleitung aufbewahrt werden.
Seite 102 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER INSTALLATIONSHINWEISE Der Regler ist für den Einbau in Schalttafeln konzipiert. Am Regler sind zunächst die beidseitig eingerasteten Halterungselemente durch Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn zu entfernen. Der Regler wird einschließlich der beigefügten Gummi- dichtung von vorn in die Einschuböffnung eingefügt.
Seite 103 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Relais 3 (Alarm) Relais 3 (Alarm) Relais 1 (Ausgang) Relais 2 (Ausgang) Bild 3: Belegung der Klemmleisten HINWEIS Beachten Sie beim Anschluß der Sensorleitungen: • Verlegen Sie die Leitungen getrennt von Leistungskabel (Leitun- gen, auf denen größere Ströme fließen) und hochfrequenten Leitungen.
Seite 104 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER 4.2.1 Umstellung 115/230V bzw. 12/24V Über eine Brücke im Geräteinneren kann die Versorgungsspannung von 230V auf 115V bzw. von 24V auf 12V angepaßt werden. Die Anpassung muß vor dem Einbau des Gerätes erfolgen. Vorgehensweise: Abstecken sämtlicher Anschluß- und Versorgungsleitungen Entfernen der Anschlußschraube für die Technische Erde...
Seite 105 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Signaleingänge Alle Signaleingänge sind kurzschlußfest, spannungsfest bis 41 Volt und galvanisch gegenüber den Ausgängen und der Versorgungsspannung getrennt. Reglereingang 1: Es können folgende Eingangskonfigurationen genutzt werden: • Eingang für Einheitssignal (Spannung) 0 ... 10 V Klemmen 30 und 31 Eingangswiderstand: >...
Seite 106 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER HINWEIS Bei schwankendem Anzeigewert sollte die Grenzfrequenz des Digitalfilters im Menü Eingänge auf einen kleineren Wert eingestellt und der TE-Anschluß kontrolliert werden. • Eingang zum Anschluß von Thermoelementen Klemmen 38 und 39 Für folgende Thermoelemente werden die Kennlinien intern linearisiert: Thermopaar Meßbereich...
Seite 107 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER • Eingang zum Anschluß von Potentiometern Klemmen 19, 20 und 27 für Stellungsrückmeldung (1 ... 10 kΩ) bei Stellungsregelung • Binäreingang Klemmen 25 und 26 Eingangswiderstand: > 25 kΩ Konfigurierbare Wirkungsrichtung: Logischer Wert Spannung nicht invertiert...
Seite 108 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Folgende Ausgangssignale sind konfigurierbar (vergleiche Abscnnitt 5.7 und Ab- schnitt 6.5.4): • 2-Punkt-PWM-Signal (PWM: Pulsweitenmodulation) • 3-Punkt-PWM-Signal • 3-Punkt-Schritt-Signal • 3-Punkt-Schritt-Signal mit externer Rückführung (Stellungsregelung) Elektrische Daten der Relais max. Schaltspannung 250V 300V max.
Seite 109 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER REGLERSTRUKTUREN Gesamtstruktur des Digitalen Industriereglers Bild 4 zeigt die Gesamtstruktur des digitalen Industriereglers in Form eines Signal- flußbildes. Es enthält neben Funktionsblöcken Strukturschalter, über die beim Konfigurieren des Reglers eine konkrete Reglerstruktur eingestellt wird. Folgende konkrete Reglerstrukturen können auf der Basis der Gesamtstruktur konfiguriert werden: •...
Seite 110 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Filter 1 Radizieren Skalieren Aabs Eingang 1 Linearisieren Alarm abs. Averh Alarm Verh. Rampe Sollwert- Arel Begrenzung Alarm rel. Multiplizierer stetiges Signal 2-Punkt- PWM-Signal 3-Punkt- PWM-Signal Stellgrößen- PID-Regler 2 Wirkungssinn Begrenzung 3-Punkt- Schritt-Signal 3-Punkt-...
Seite 111 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler für einschleifigen Regelkreis 5.2.1 Einschleifiger Regelkreis Besteht eine Regelungsaufgabe darin, eine Größe (z.B. Temperatur) auf einem fest vorgegebenen Sollwert W (konstant) zu halten, so wird dazu eine Festwertregelung eingesetzt. Die Regelgröße X (Temperatur) wird gemessen und mit dem Sollwert W Bild 5: Einschleifiger Regelkreis verglichen (Bild 5).
Seite 112 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Bild 6: Struktur Standardregler Beschreibung der Funktionsblöcke ab Seite 26...
Seite 113 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler mit Zusatzfunktionen für Störgrößenaufschaltung 5.3.1 Einschleifiger Regelkreis mit Störgrößenaufschaltung Bei Regelstrecken kann durch Aufschalten der Störgröße das Regelverhalten eines Einfachregelkreises meist wesentlich verbessert werden. Voraussetzung dabei ist, daß sich die Störgröße meßtechnisch erfassen läßt. Die Aufschaltung der Störgröße kann über ein Kompensationsglied F entweder auf den Reglereingang oder auf den Reglerausgang erfolgen (Bild 7).
Seite 114 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler- ausgang Bild 8: Struktur Störgrößenaufschaltung Beschreibung der Funktionsblöcke ab Seite 26...
Seite 115 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler mit Zusatzfunktionen für Folgeregelung 5.4.1 Folgeregelung (externe Sollwertvorgabe) Aufgabe einer Folgeregelung ist es, die Regelgröße X1 möglichst genau einer ande- ren sich zeitlich ändernden Größe, der Führungsgröße, nachzuführen. Als Füh- rungsgröße kann entweder eine aus einer Strecke F stammende Prozeßgröße X2 oder eine andere Größe mit vorgegebenem Zeitverlauf verwendet werden (Bild 9).
Seite 116 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler- ausgang Bild 10: Struktur Externer Sollwert Beschreibung der Funktionsblöcke ab Seite 25...
Seite 117 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler mit Zusatzfunktionen für Verhältnisregelung 5.5.1 Verhältnisregelung Eine Verhältnisregelung ist eine besondere Art der Folgeregelung bzw. der externen Sollwertvorgabe. Aufgabe einer Verhältnisregelung ist es eine Regelgröße (X1) ständig in einem bestimmten Verhältnis zu einer anderen Prozeßgröße (X2) nachzuführen. X1 wird als Folgegröße bezeichnet, X2 als Führungsgröße.
Seite 118 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER 5.5.2 Reglerstruktur Verhältnisregelung Aus der Gesamtstruktur ergibt sich durch Konfigurieren die im Bild 12 hervorgeho- bene Struktur Verhältnisregelung. Die Basis bildet der PID-Regler 2. PID-Regler 1 bleibt unbenutzt. Eingang 1 ist für die Regelgröße X1 vorgesehen, an Eingang 2 wird die Prozeßgröße gelegt.
Seite 119 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler mit Zusatzfunktionen für Kaskadenregelung 5.6.1 Kaskadenregelung Bei einer Kaskadenregelung sind zwei Regelkreise so miteinander vermascht, daß der eine Regelkreis (Hauptregelkreis) dem anderen (Hilfsregelkreis) überlagert ist. Man spricht deshalb auch von einem zweischleifigen Regelkreis (Bild 13). Bild 13: Kaskadenregelung Die Regelstrecke ist in die beiden Teilstrecken F und F...
Seite 120 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER 5.6.2 Reglerstruktur Kaskadenregelung Aus der Gesamtstruktur ergibt sich durch Konfigurieren die im Bild 14 hervorgeho- bene Struktur Kaskadenegelung. PID-Regler 1 wird als Hauptregler und PID-Regler 2 als Hilfsregler verwendet. Ein- gang 1 ist für die Regelgröße X1 des Hauptregelkreises und Eingang 2 für die Hilfs- regelgröße X2 vorgesehen.
Seite 121 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Regler- ausgang Bild 14: Struktur Kaskadenregelung Beschreibung der Funktionsblöcke ab Seite 26...
Seite 122 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Erläuterungen zu den Funktionsblöcken in den Reglerstrukturen Funktionsblock 1: Filter am Eingang 1 Mit dem Filter können dem Meßsignal überlagerte Störsignale gedämpft werden. Das Filter ist als Tiefpaß erster Ordnung ausgeführt. Die Grenzfrequenz der Filter kann über die Parameter Fg 1 (1.
Seite 123 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Bild 15: Skalieren Funktionsblock 4: Linearisieren Die Kennlinien der verschiedenen Thermoelemente und des Pt 100 werden intern linearisiert. Funktionsblock 5: Einstellen des Sollwertes W1 Einstellung des Sollwerts über die Tastatur des Reglers. Funktionsblock 6: Rampe Der Sollwert kann mit der Rampenfunktion kontinuierlich vergrößert bzw.
Seite 124 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Einstellbarer Parameter: Steigung der Sollwertrampe Bild 16: Rampenfunktion Funktionsblock 7: Sollwertbegrenzung Für den Sollwert kann eine untere sowie eine obere Begrenzung eingegeben wer- den. Der Sollwert läßt sich nur innerhalb dieses Bereiches einstellen. Einstellbare Parameter: W1o: obere Sollwertgrenze...
Seite 125 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Funktionsblock 9: Alarm, relativ Mit dieser Funktion werden die Alarmrelais betätigt, wenn die Regeldifferenz einen oberen Grenzwert über- oder einen unteren Grenzwert unterschreitet. Die Grenz- werte für eine Alarmmeldung sind hier also auf den Sollwert bzw. auf die Differenz zwischen Soll- und Istwert bezogen (relativ).
Seite 126 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Bild 17: Wirkungssinn am Beispiel des P-Reglers Funktionsblock 12: Stellgrößenbegrenzung Über diesen Funktionsblock kann festgelegt werden, in welchem Bereich sich die Stellgröße Y bewegen darf. Einstellbare Parameter: maximaler Wert der Stellgröße minimaler Wert der Stellgröße Bei 3-Punkt-PWM-Signalen kann der Bereich Heizen/Kühlen getrennt begrenzt werden.
Seite 127 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Funktionsblock 14: Stellgrößeneinstellung von Hand Dieser Funktionblock ist in der Ebene Prozeßbedienung aktivierbar. Die Stellgrößen- einstellung von Hand ist nur im HAND-Betriebszustand des Gerätes möglich. Das Stellglied wird vom Regler weggeschaltet und mit der zuletzt berechneten Stellgröße angesteuert.
Seite 128 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Einstellbarer Parameter: Periodendauer des 2-Punkt-PWM-Signals Optionen: Imp. nein: Einsatz eines Standardventils. Die Ausgabe des 2-Punkt-PWM- Signals erfolgt über Relais 1 Imp. ja: Einsatz eines Impulsventils. In diesem Fall werden für die Ausgabe 2 Relais verwendet.
Seite 129 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Überlappungsbereich Bei Verwendung des 3-Punkt-PWM-Ausgangs ergeben sich, je nach Einstellung des Überlappungsbereichs, folgende Reglerverhalten im Bereich um den Sollwert. Überlappungsbereich negativ Überlappungsbereich positiv (Totbereich) (Überlappung) Stellgröße Y Stellgröße Y 100 % 100 % Kühlen Heizen...
Seite 130 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Funktionsblock 19: 3-Punkt-Schritt-Signal mit externer Stellungs rückmeldung (Stellungsregelung) Dieses Signal dient zur Ansteuerung von motorisch angetriebenen Stellgliedern, bei denen eine Stellungsrückmeldung über ein Potentiometer vorgesehen ist. Der Ge- samtwiderstandswert des Rückmeldepotentiometers muß im Bereich von 1 kΩ bis 10 kΩ...
Seite 131 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Funktionsblock 21: Stellgrößenbegrenzung Über diesen Funktionsblock kann festgelegt werden, in welchem Bereich sich die Stellgröße des Reglers 1 bewegen darf. Einstellbare Parameter: maximaler Wert der Stellgröße minimaler Wert der Stellgröße Funktionsblock 22: Einstellen des Sollwertes W2 Einstellung des Sollwerts über die Tastatur des Reglers (Sollwert des unterlagerten Reglers bei Kaskadenregelung).
Seite 132 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Funktionsblock 26: PDT1-Glied Dieser Funktionsblock ist das Kompensationsglied bei der Störgrößenaufschaltung (vergl. Bild 7). Einstellbare Parameter: Kps: Verstärkungsfaktor Tds: Vorhaltzeit Zeitkonstante Arbeitspunkt Funktionsblock 27: Multiplizierer In diesem Funktionsblock wird durch Multiplikation der Prozeßgröße X2 mit dem Verhältnissollwert W1 die Führungsgröße X1 für die Verhältnisregelung gebildet Soll...
Seite 133 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Funktionsblock 29: Wirkungssinn Hier kann über Strukturschalter eingestellt werden, ob das Ausgangssignal Y1 des PID-Reglers 1 (Hauptregler bei Kaskadenregelung) mit positivem oder mit negati- vem Wirkungssinn genutzt werden soll. Bei positivem Wirkungssinn steigt das Aus- gangssignal mit wachsender Regeldifferenz Xd1, bei negativem Wirkungssinn nimmt es ab (vergl.
Seite 134 Zugriff geschützt werden. Die Codenummern können frei gewählt werden. Sie bewirken dann einen hierarchisch gegliederten Schutz. Die Eingabe der Code- nummer für Konfigurieren berechtigt zur Nutzung aller drei Ebenen. Mit der Code- nummer für Parametrieren erhält man Zugriff zu den Ebenen Parametrieren und 132 - 1110...
Seite 135 In der oberen Hälfte befindet sich eine LCD-Klartextanzeige mit 2 Zeilen zu je 8 Zeichen. Die dort erscheinende Anzeige hängt ebenfalls von der Bedienebene ab, die gerade aktiv ist. Die im Bild 22 dargestellte Anzeige betrifft die Ebene Prozeß- bedienen. 1110 - 133...
Seite 136 Wert der Stellgröße vergrößern (im Betriebszustand HAND) d.h. Spannung bzw. Strom vergrößern(bei Einheitssignalen) 0..9 oder Pulsweite bei PWM-Signalen vergrößern • Relais 1 ein (Motor „Vorwärts“) bei 3-Punkt-Schritt-Signalen ohne externe Rückführung Taste „Pfeil oben“ Bild 23: Bedeutung der Bedienelemente in der Ebene Prozeßbedienen 134 - 1110...
Seite 137 DISPLAY DISPLAY SELECT ENTER 0..9 0..9 SELECT ENTER 1110 1110 ENTER 1110 0..9 0..9 0..9 0..9 SELECT ENTER 0..9 0..9 SELECT ENTER DISPLAY DISPLAY ENTER ENTER 0..9 0..9 Bild 24: Bedienstruktur und Bedienabläufe in der Ebene Prozeßbedienen 1110 - 135...
Seite 138 Betätigen der ENTER-Taste auf die über- schrittene Bereichsgrenze gesetzt. 1110 R e g l 1110 SELECT 0..9 ENTER DISPLAY Stellenwert 0..9 1110 Stellenauswahl 0..9 Komma- 0..9 stellenver- schiebung 0..9 Bild 25: Einstellen von Zahlenwerten 136 - 1110...
Seite 139 Bestätigung eingestellter Zahlenwerte von Reglerparametern • Weiterschalten zum nächsten Parameter ENTER-Taste • Stellenauswahl beim Einstellen von Zahlenwerten 0..9 Taste „Pfeil unten“ • Zahlenwert einstellen 0..9 Taste „Pfeil oben“ Bild 26: Bedeutung der Bedienelemente in der Bedienebene Konfigurieren 1110 - 137...
Seite 140 (Stoßfreies Umschalten von HAND nach AUTO) • Auswahl der Anzeigedarstellung in Zeile 2 • Eingabe des Sicherheitscodes Beim Konfigurieren muß immer als erstes über das Menü Struktur eine konkrete Reglerstruktur festgelegt werden. Die weiteren Menüs beziehen sich dann auf die gewählte Reglerstruktur. 138 - 1110...
Seite 141 2. Reglereingang wird für die externe Sollwertvorgabe verwendet. Verhältn: Verhältnisregelung, der 2. Reglereingang wird für die Prozeßgröße X2 verwendet. Störgröß: Festwertregelung mit Störgrößenaufschaltung, der 2. Reglereingang wird zur Störgrößenaufschaltung verwendet. Kaskade: Kaskadenregelung, der 2. Reglereingang wird zur Kaskadenregelung verwendet. 1110 - 139...
Seite 142 Betätigen der SELECT-Taste verworfen werden (vergl. Abschn. 6.4). Zu betätigende Taste Dargestellter Pfeil → SELECT ↓ ENTER Bild 27: Bedeutung der Pfeile in den Konfiguriermenüs Die in den folgenden Kongfigurationsmenüs enthaltenen Angaben und Symbole werden in Abschnitt 6.5.4 erläutert. 140 - 1110...
Seite 143 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 28a: Konfiguriermenü für die Struktur Standardregler (Teil 1) 1110 - 141...
Seite 144 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 28 b: Konfiguriermenü für die Struktur Standardregler (Teil 2) 142 - 1110...
Seite 145 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 28 c: Konfiguriermenü für die Struktur Standardregler (Teil 3) HINWEIS Der Menüpunkt Seriell erscheint nur bei eingesteckter Schnittstellenkarte (Option). Zur Erläuterung siehe Betriebsanlei- tung der Schnittstellenkarte. 1110 - 143...
Seite 146 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 29: Konfiguriermenü für die Struktur Externer Sollwert (Bezüglich der Menüpunkte Ausgang, Sicherheitswert und Zusätze siehe Bild 28b und Bild 28c) 144 - 1110...
Seite 147 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 30: Konfiguriermenü für die Struktur Verhältnisregelung (Bezüglich der Menüpunkte Ausgang, Sicherheitswert und Zusätze siehe Bild 28b und Bild 28c) 1110 - 145...
Seite 148 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 31: Konfiguriermenü für die Struktur Störgrößenaufschaltung (Bezüglich der Menüpunkte Ausgang, Sicherheitswert, Adaption und Zusätze siehe Bild 28b und Bild 28c) 146 - 1110...
Seite 149 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 32: Konfiguriermenü für die Struktur Kaskadenregelung (Bezüglich der Menüpunkte Ausgang, Sicherheitswert und Zusätze siehe Bild 28b und Bild 28c) 1110 - 147...
Seite 150 0.1 ≤ Hy ≤ 20,0 (in % bezogen auf den Einstellbereich: Skalierungsbereich Xvu, Xvo) Sollwertgrenzen Wvo: Obere Begrenzung des Verhältnissollwertes. Wvu ≤ Wvo ≤ Xvo Einstellbereich: Wvu: Untere Begrenzung des Verhältnissollwertes. Xvu ≤ Wvu ≤ Wvo Einstellbereich: 148 - 1110...
Seite 151 PT 100 ist über 3 Leitungen verbunden (3-Leitertechnik) PT100 : 4 PT 100 ist über 4 Leitungen verbunden (4-Leitertechnik) Wenn eine 3-Leiterverbindung gewählt wird, müssen die Klemmen 35 und 36 durch eine Drahtbrücke kurzgeschlossen werden (siehe Anschlußbelegung) 1110 - 149...
Seite 152 Unterer Skalierwert, der den Einheitssignalen 0 mA, 4 mA bzw. 0 V oder dem frequenzanalogen Signal 0 Hz zugeordnet wird. - 1999 ≤ X1u ≤ X1o Einstellbereich: Sollwertgrenzen W1o: Obere Sollwertgrenze W1u ≤ W1o ≤ X1o Einstellbereich: W1u: Untere Sollwertgrenze X1u ≤ W1u ≤ W10 Einstellbereich: 150 - 1110...
Seite 153 Eingang für Einheitssignal 0 .. 10 V 0 ... 20 mA Eingang für Einheitssignal 0 .. 20 mA 4 ... 20 mA Eingang für Einheitssignal 4 .. 20 mA Radizieren Rad: aus Radizierfunktion ausgeschaltet Rad: ein Radizierfunktion eingeschaltet 1110 - 151...
Seite 154 RPar 1 Reglerparameter des Hauptreglers bei Kaskadenregelung Kp1: Verstärkungsfaktor 0,001 ≤ Kp1 ≤ 999,9 Einstellbereich: Nachstellzeit 0,4 ≤ Tn ≤ 9999 (in sec.) Einstellbereich: Bei der Einstellung 9999 ist der I-Anteil des Reglers abgeschaltet (P oder PD Regler) 152 - 1110...
Seite 155 0,4 ≤ Tn ≤ 9999 (in sec.) Einstellbereich: Bei Einstellung 9999 ist der I-Anteil des Reglers abgeschaltet (P oder PD-Regler) Vorhaltzeit 0,0 ≤ Tv ≤ 9999 (in sec.) Einstellbereich: Bei Einstellung 0 ist der D-Anteil des Reglers abgeschaltet (P oder PI-Regler) 1110 - 153...
Seite 156 Yu ≤ Yo ≤ 100 (in % bezogen auf die Stell- Einstellbereich: größe) untere Stellgrößenbegrenzung 0 ≤ Yu ≤ Yo (in % bezogen auf die Stell- Einstellbereich: größe) Wirkungssinn inv: nein Ausgang arbeitet mit positivem Wirkungssinn inv: ja Ausgang arbeitet mit negativem Wirkungssinn 154 - 1110...
Seite 157 Imp: ja Impulsventil wird verwendet 3-Pkt-PWM (3-Punkt-PWM-Signal) Periodendauer Periodendauer des PWM-Signals für “Heizen” (Relais 1) 1 ≤ T+ ≤ 999,9 (in sec.) Einstellbereich: Periodendauer des PWM-Signals für “Kühlen” (Relais 2) 1 ≤ T- ≤ 999,9 (in sec.) Einstellbereich: 1110 - 155...
Seite 158 Eingabe der Einschaltdauern erfolgt prozentual zur Periodendauer T-. 3-Pkt-Sch (3-Punkt-Schritt-Signal) Getriebelose Getriebelose bei Richtungsumkehr 0,0 ≤ Gt ≤ 10,0 Einstellbereich: (Eingabe prozentual zur Motorlaufzeit Ty) Motorlaufzeit Laufzeit von einer Endposition zur anderen 1,0 ≤ Ty ≤ 999,9 (in sec.) Einstellbereich: 156 - 1110...
Seite 159 Einstellbereich: Stellgröße) Bedingung: Xsh ≤ 0,5 Xsd Stellgrößenbegrenzung obere Stellgrößenbegrenzung Yu ≤ Yo ≤ 100,0 (in % bezogen auf die Einstellbereich: Stellgröße) untere Stellgrößenbegrenzung 0 ≤ Yu ≤ Yo (in % bezogen auf die Stell- Einstellbereich: größe) 1110 - 157...
Seite 160 Es wird eine Optimierung auf aperiodisches Übergangsverhalten ohne Überschwingung der Regelgröße vorgenommen. Dies führt zu einer entsprechend längeren Anregelzeit (siehe Abschn. 7). X ↑ : ja Es wird eine Optimierung auf kürzeste Anregelzeit mit ca. 5 % Überschwingen vorgenommen. 158 - 1110...
Seite 161 Signal über den 2. Reglereingang vorgegeben wird) und internem Sollwert (Sollwert der über die Tastatur des Geräts vorgegeben wird) umgeschaltet werden. Dieser Menüpunkt ist nur bei der Reglerstruktur “externer Sollwert” verfügbar. Wirkungssinn inv: nein nichtinvertierter Wirkungssinn inv: ja invertierter Wirkungssinn 1110 - 159...
Seite 162 Festlegung der Parameter für Set-Point-Tracking SPT: aus Sollwertnachführung nicht in Betrieb SPT: ein Sollwertnachführung ist eingeschaltet (Stoßfreies Umschalten zwischen Betriebszustand HAND und AUTOMATIK) Del: Steigung der Rampe der Sollwertnachführung 0 ≤ Del ≤ 9999 Einstellbereich: (Sollwertänderung pro Minute) 160 - 1110...
Seite 163 Schutzcode für Konfigurieren Pr2: Schutzcode für Parametrieren Pr3: Schutzcode für Prozeßbedienung Ende * Ende des Menüs Zusätze (Hier kann dieses Menü verlassen werden.) (*: Softwareversion) Ende * Ende des Hauptmenüs Konfigurieren (Hier kann dieses Menü verlassen werden.) (*: Softwareversion) 1110 - 161...
Seite 164 • Filter Die Zuorndung der Tasten SELECT und ENTER zu den in den Ablaufdiagrammen der Parametriermenüs dargestellten Pfeilen ist ebenfalls durch Bild 21 gegeben. Die Bedeutung der Symbole und Angaben in den Parametriermenüs entnehmen Sie Abschnitt 6.5.4. 162 - 1110...
Seite 165 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 33: Parametriermenü für die Struktur Standardregler SELECT ENTER Bild 34: Parametriermenü für die Struktur Externer Sollwert 1110 - 163...
Seite 166 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 35: Parametriermenü für die Struktur Verhältnisregelung SELECT ENTER Bild 36: Parametriermenü für die Struktur Störgrößenaufschaltung 164 - 1110...
Seite 167 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER SELECT ENTER Bild 37: Parametriermenü für die Struktur Kaskadenregelung 1110 - 165...
Seite 168 Anpassung verwendet (Bild 38). Prinzip der Selbstoptimierung durch Tune Zusätzlich zur Adaption ist ein Modul “Tune” vorgesehen, das eine einmalige, direkte Ermittlung der Reglerparameter vornimmt. Die Berechnung der Reglerparameter erfolgt auf der Basis eines modifizierten Ziegler-Nichols-Verfahren (Bild 39 und Anhang). 166 - 1110...
Seite 169 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Bild 38: Funktionsprinzip des Adaptionsmoduls beim digitalen Regler Bild 39: Funktionsprinzip des Tune-Moduls beim digitalen Regler 1110 - 167...
Seite 170 Überschwingen (bei entsprechend längerer Anregelzeit) ein- gestellt werden (Bild 42). Ist sowohl Tune als auch Adaption eingeschaltet, dann hat Tune Vorrang, d.h. beim nächsten Sollwertsprung wird zunächst Tune ausgeführt und dann abgeschaltet. Bei weiteren Sollwertsprüngen wird dann nur noch die Adaption realisiert. 168 - 1110...
Seite 171 Reglerparameter durch das Tune- und das Adaptionsmodul erfolgt zuverlässig bei dynamischen Prozessen • mit Verzögerungsverhalten, • mit Totzeitverhalten, • mit schwingungsfähigen Komponente sowie • mit Allpaßverhalten. Bei Regelstrecken ohne Ausgleich (integrale Regelstrecken) ist die Nutzung der im Regler integrierten Selbstoptimierungsmodule Tune und Adaption nicht möglich. 1110 - 169...
Seite 172 Wahl von Startparametern von Bedeutung. Das heißt, die Ausgangsbasis für die einzelnen Optimierungsschritte bilden die jeweils aktuell vorliegenden Regler- parameter. Deshalb wird empfohlen, bei der ersten Inbetriebnahme die Tune-Funkti- on zu aktivieren, um einen geeigneten Startparametersatz für den Einsatz des Adaptionsmoduls zu erhalten. 170 - 1110...
Seite 173 Falls zu erwarten ist, daß die eingestellten Startparameter weit von den optimalen Reglerparametern entfernt liegen, kann das Anfahren eines neuen Sollwertes in Stufen erfolgen (Bild 43). Bild 43: Beispiel für das Anfahren des Sollwertes in 3 Stufen mit je einem Adaptionszyklus 1110 - 171...
Seite 174 Ist die Sollwertänderung zu gering, erfolgt eine Statusanzeige durch den Code 07 (siehe Abschnitt 7.6). Handhabung der Adaption bei unzureichender Kenntnis des Prozesses Sind bei der Inbetriebnahme einer Regelung unzureichende Kenntnisse über den Prozeß (Zeitverhalten, Verstärkung usw.) vorhanden, wird folgende Vorgehensweise beim Einsatz der Selbstoptimierung durch Adaption empfohlen: 172 - 1110...
Seite 175 Ein laufender Adaptionszyklus kann aber durch zweimaliges Betätigen der HAND/ AUTOMATIK-Taste abgebrochen werden. Wird während eines laufenden Adaptionszyklus eine Sollwertänderung vorgenom- men, dann wird die Adaption abgebrochen und ein neuer Adaptionszyklus auf der Basis des neuen Sollwertes entsprechend der beim Konfigurieren bzw. Parametrieren gewählten Option initialisiert. 1110 - 173...
Seite 176 Display angezeigt. Code Bedeutung Externe Sollwertvorgabe aktiv Sollwertnachführung aktiv Sollwertrampe aktiv Instationärer Zustand der Meßgröße Hauptregler nicht im Zustand HAND (nur bei Kaskadenregelung) Unterlagerter Regler nicht im Zustand AUTOMATIK (nur bei Kaskadenregelung) Mindestauflösung unterschritten (Sollwertänderung zu gering) 174 - 1110...
Seite 177 AUTO-Zustand defekt. schalten. KalDef Die im EEPROM Regler geht in den Fehler kann vom gespeicherten Zustand, den er vor Benutzer nicht Kalibrierdaten sind dem Abschalten beseitigt werden. defekt. hatte. Der Regler arbeitet mit einge- schränkter Genauig- keit. 1110 - 175...
Seite 178 PT 100, Thermoelemente, Einheitssignaleingänge: 0 ... 10 V, 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA. Ein Fehler am Eingang 2 kann nur bei den folgenden Sensortypen erkannt werden: Einheitssignaleingänge: 0 ... 10 V, 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA. 176 - 1110...
Seite 179 Ausgangsspannung kleiner als - 0,7 V (unterer Skalierungswert) Einheitssignal Der angeschlossene Sensor liefert einen 0 ... 20 mA Ausgangsstrom kleiner als -0,5 mA (unterer Skalierungswert) Einheitssignal Der angeschlossene Sensor liefert einen 4 ... 20 mA Ausgangsstrom kleiner als 3,5 mA (unterer Skalierungswert) 1110 - 177...
Seite 180 Störungen nicht vollständig aus und ist damit statisch relativ ungünstig. I-Anteil: ∫ Xd dt Funktion: Ti ist die Integrier- oder Stellzeit. Sie ist die Zeit, die vergeht, bis die Stellgröße den gesamten Stellbereich durchlaufen hat. 178 - 1110...
Seite 181 Y = Kd d Xd/dt Kd ist der Differenzierbeiwert. Je größer Kd ist, desto stärker ist der D-Einfluß. Sprungantwort Anstiegsantwort Eigenschaften: Ein Regler mit D-Anteil reagiert auf Änderungen der Regelgröße und kann dadurch auftretende Regeldifferenzen schneller abbauen. 1110 - 179...
Seite 182 (Zeit, die benötigt wird, um durch den I-Anteil eine gleich große Stellgrößenänderung zu erzielen, wie sie infolge des P-Anteils ent steht) Vorhaltzeit (Zeit, um die eine bestimmte Stellgröße aufgrund des D-Anteils früher erreicht wird als bei einem reinen P-Regler) Sprungantwort des PID-Reglers Anstiegsantwort des PID-Reglers 180 - 1110...
Seite 183 Im digitalen Regler ist der D-Anteil mit einer Verzögerung T realisiert (T = 1/3 Tv). Funktion: + Y = Kd Sprungantwort: Überlagerung von P-, I- und DT- Anteil: Funktion des realen PID-Reglers: ∫ Xd dt + Tv + Y = Kp (Xd + Sprungantwort des realen PID-Reglers: 1110 - 181...
Seite 184 Kp solange vergrößern, bis die Regelgröße eine ungedämpfte Dauerschwingung ausführt (Bild 44). Bild 44: Verlauf der Regelgröße an der Stabilitätsgrenze Der an der Stabilitätsgrenze eingestellte Proportionalitätsbeiwert (Verstärkungs- faktor) wird als Kkrit bezeichnet. Die sich dabei ergebende Schwingungsdauer wird Tkrit genannt. 182 - 1110...
Seite 185 Stellgrößensprung ausgeben und Regelgröße mit einem Schreiber aufnehmen • Bei kritischen Verläufen (z.B. bei Überhitzungsgefahr) rechtzeitig abschalten. HINWEIS Es ist zu beachten, daß bei thermisch trägen Systemen der Ist- wert der Regelgröße nach dem Abschalten weiter steigen kann. 1110 - 183...
Seite 186 Tv = 0,42 · Tu Der Proportionalitätsfaktor Ks der Regelstrecke kann gemäß Bild 45 über den Anstieg der Wendetangente, d. h. über ∆X / ∆t berechnet werden (∆Y: Stellgrößen- sprung): ∆X * Tg Ks = ∆t * ∆Y 184 - 1110...
Seite 187 Arbeitspunkt von PID-Regler 1 oder 2 Obere Stellgrößenbegrenzung Untere Stellgrößenbegrenzung Obere Stellgrößenbegrenzung für Relais 1 (Heizen, 3-Punkt-PWM) Untere Stellgrößenbegrenzung für Relais 1 (Heizen, 3-Punkt-PWM) Obere Stellgrößenbegrenzung für Relais 2 (Kühlen, 3-Punkt-PWM) Untere Stellgrößenbegrenzung für Relais 2 (Kühlen, 3-Punkt-PWM) Sicherheitswert der Stellgröße 1110 - 185...
Seite 188 29, 34, 58, 59, 86 ff Verstärkungsfaktor 58, 59 P-Anteil 84, 87 Vorhaltzeit 29, 34, 36, 58, 59 Parametrieren 38, 68 ff, 79 Widerstandsthermometer 9, 55 PID-Regler 29, 34, 84 ff, 88 ff Wirkungssinn 29, 61, 65 186 - 1110...
Seite 189 W1o: W1u: (Eingang 2) Eingangssignaltyp: Wurzelfunktion: nein Skalierung: X1o: X1u: Frequenz: Eingangsfilter: (Bei Störgrößenaufschaltung: Parameter des PDT1-Gliedes) Kps: Tds: Regler 1 Kp1: (Kp2:) o.k. Xtb: (Regler 2) Kp1: (Kp2:) Xtb: Ausgang stetig Stellung 2-Pkt-PWM 3-Pkt-PWM 3 Pkt-Sch 1110 - 187...
Seite 190 All manuals and user guides at all-guides.com DIGITALER INDUSTRIEREGLER Sicherheit Adaption Regler 1 Tune: Adaption: Optimierungsschritte nein Übergangsverhalten nein (Adaption Regler 2) Tune: Adaption: Optimierungsschritte: nein Übergangsverhalten: nein Zusätze: Sprache: Deutsch Englisch Französisch (Seriell:) Binäreingang: Binärausgang: Rampe: Set-Point-Tracking: Anzeigedarstellung in Zeile 2: Sicherheitscode: 188 - 1110...
Seite 191 All manuals and user guides at all-guides.com Contact addresses / Kontaktadressen Germany / Deutschland / Allemange Bürkert Fluid Control System Sales Centre Chr.-Bürkert-Str. 13-17 D-74653 Ingelfingen Tel. + 49 (0) 7940 - 10 91 111 Fax + 49 (0) 7940 - 10 91 448 E-mail: info@de.buerkert.com International Contact addresses can be found on the internet at:...
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